冰雪探测传感器保护套筒及利用其进行管线布设的方法技术

冰雪探测传感器保护套筒及利用其进行管线布设的方法，它涉及路建技术领域。本发明专利技术为解决现阶段路面直埋冰雪探测传感器检修更换困难，后期施工、线路更换不便，不适用于机场道面冰雪监测等问题。保护套筒包括套筒底座、底板和顶板，底板水平固接在套筒底座内，冰雪探测传感器设置在套筒底座内，且固接在底板的上端面上，顶板固接在套筒底座的上端，顶板的中部设有通孔，通孔套装在冰雪探测传感器的上端，且冰雪探测传感器的上端面与顶板的上端面平齐。本发明专利技术用于机场道面。

Protection sleeve of ice and snow detection sensor and the method of pipeline layout by using it

【技术实现步骤摘要】
冰雪探测传感器保护套筒及利用其进行管线布设的方法
本专利技术涉及路建
，尤其涉及冰雪探测传感器保护套筒及利用其进行管线布设的方法。
技术介绍
随着中国航空业迅速发展，2018年全年我国航空旅客运输量6.1亿人次，同比增长10.9％。繁忙的机场客运货运极大地增加了机场维持正常运营的压力，对各类飞行区养护维修工作的安全性、高效性要求愈发提高。在飞行区冰雪监测传感器方面，如何提高传感器检修效率，保证传感器设备安全可靠成为亟待解决的问题。目前结冰传感器主要有光纤式、电学式、机械式、红外式等不同类型。公路上所采用的压电平膜与光纤结合式的传感器多采用直埋方案，即传感器座于沥青混合料或水泥混凝土板中，表面与路面平齐，具备信息传输和供电功能的电缆也采用直埋的方式。虽然直埋施工较为简便，但同时也增大了检修更换的难度，降低了后期施工的效率。一方面，直埋的传感器与路面混合料直接接触，拆除时可能对传感器造成损坏，拆除后又需要重新填补原坑洞处，并重新钻孔布线安装传感器，不仅耗时耗力还需更改监测系统中传感器坐标位置；另一方面，直埋在路面中的电缆深度较浅，且没有任何保护，在道路养护过程中容易因施工不当造成线路中断，此外，一旦发生电缆破坏，检修更换电缆程序十分麻烦，需要对线路重新开槽、换线、灌封。特别是在机场飞行区这类对安全性和不间断运营有着极高要求的特殊区域，一旦因飞机荷载影响、巡逻车辆碾压、铲雪作业、土面区平整作业、大中修压路机碾压等原因造成传感器的损坏、破损，轻则导致数据监测中断，造成分析数据缺失，增大后期数据分析难度；重则在道面区形成FOD或在安装处形成坑洞，严重威胁飞机起降的安全和巡逻车辆行驶安全。因此，现急需一种传感器及其电缆的保护装置(方案)来保障其正常服役的安全性和检修更换的便捷性。
技术实现思路
本专利技术为了解决现阶段路面直埋冰雪探测传感器检修更换困难，后期施工、线路更换不便，不适用于机场道面冰雪监测等问题，进而提出冰雪探测传感器保护套筒及利用其进行管线布设的方法。本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是：冰雪探测传感器保护套筒包括套筒底座、底板和顶板，底板水平固接在套筒底座内，冰雪探测传感器设置在套筒底座内，且固接在底板的上端面上，顶板固接在套筒底座的上端，顶板的中部设有通孔，通孔套装在冰雪探测传感器的上端，且冰雪探测传感器的上端面与顶板的上端面平齐。进一步地，所述套筒底座包括底盘、套筒和连接法兰盘，套筒沿竖直方向设置，套筒的下端面垂直固接在底盘上端面的中部，底盘上设有进线孔，套筒的上端面固接有连接法兰盘，顶板与连接法兰盘固接，底板设置在套筒的内部，且与底盘的上端面固接，冰雪探测传感器设置在套筒的内侧。进一步地，所述顶板上通孔的侧壁与冰雪探测传感器之间设有中心孔垫圈，顶板的下端面与连接法兰盘的上端面之间设有底部垫圈。进一步地，所述通孔侧壁的中部沿圆周方向设有圆环槽，中心孔垫圈嵌装在圆环槽内，顶板的下端面上设有上环槽，连接法兰盘的上端面上设有下环槽，下环槽与上环槽相对设置，底部垫圈卡装在下环槽与上环槽之间。进一步地，所述中心孔垫圈和底部垫圈均为防水橡胶垫圈。进一步地，所述底板和顶板与套筒底座之间均通过多个螺栓固接。利用冰雪探测传感器保护套筒进行管线布设的方法包括如下步骤：步骤一：确定保护套筒尺寸：按照给定图纸制作一定尺寸的圆柱形套筒底座，并结合冰雪探测传感器的实际尺寸，确定底板的尺寸及位置，确定顶板的通孔的直径以及中心孔垫圈直径，定制一定数量配套使用的螺栓，用以安装顶板、底板和冰雪探测传感器。步骤二：设定监测位置：按预设监测位置埋设管线，对道面区和道肩区路面进行铣刨将导线钢套管埋设在基层中；步骤三：穿线：根据保护套筒的尺寸，在监测点钻孔，孔径大于保护套筒的最大直径，然后清理孔底，通过穿线器连接位于孔底的钢套管两端并穿线，在监测点处预留若干米导线电缆，留出冰雪探测传感器安装、更换预备长度；步骤四：安装套筒底座：利用软管将套筒底座底部进线孔与钢套管连接，软管与孔底钢套管连接处用胶泥密封，在孔洞中回填快干水泥，快干水泥预留一定深度，保证保护套筒顶面与道面齐平或低于道面1～2mm；步骤五：安装保护套筒：对冰雪探测传感器导线进行焊接，通过现场调试保证线路通畅以及冰雪探测传感器处于正常工作状态，在套筒底座上依次安装底板、冰雪探测传感器、底部垫圈、中心孔垫圈、顶板，安装过程中在螺栓处做防锈处理，在保护套筒与监测点孔壁之间填充韦伯胶。进一步地，所述步骤二中的监测位置在布设时要结合跑道中线灯和边灯的二次电缆位置，冰雪探测传感器的电缆走线要远离跑道灯光系统二次电缆位置。本专利技术与现有技术相比包含的有益效果是：1、本专利技术用于机场道面，提供了一种通过保护套筒和套管保障冰雪探测传感器在飞行区正常服役的安全性和检修更换的便捷性的保护装置和施工方案；2、避免了传感器与机场道面混合料的直接接触，减小了传感器进水短路风险；3、因检修或故障等需(临时)拆除传感器，仅需要在原坐标处打开保护套筒进行替换即可，无需填补原坑洞后重置坐标，钻孔安装；4、在道面区和道肩区传感器管线埋置在基层中，利用钢套管保护导线电缆，保证在出现电缆断裂等问题需要更换导线电缆时能够使用引线器方便更换，无需重新铣刨摊铺道面；5、无需根据不同传感器尺寸选择不同钻头，小于传感器保护套筒内壁直径一定范围内均可实现传感器在保护套筒内的固定；6、有保护套筒存在的情况下，机场场务人员即可对故障传感器进行拆除回收，等待传感器厂商的技术维修人员，以免造成故障传感器的二次破坏，而无需每次等待传感器厂商的技术维修人员到达现场后进行拆除，节省人力物力，维修时间安排上更灵活，传感器的使用寿命可延长75％以上。附图说明图1是本专利技术整体结构的轴测图；图2是图1的主视图；图3是本专利技术中底板2的轴测图；图4是图3的俯视图；图5是本专利技术中套筒底座1的轴测图；图6是图5的俯视图；图7是本专利技术中顶板3的轴测图；图8是图7的俯视图；图9是本专利技术应用在机场道面上的剖视图，图中道肩区D1；道面区D2；钢套管7；配电处8；沥青道面9；传感器布设处10；铣刨区域11；旧水泥道面12。具体实施方式具体实施方式一：结合图1至图9说明本实施方式，本实施方式所述冰雪探测传感器保护套筒包括套筒底座1、底板2和顶板3，底板2水平固接在套筒底座1内，冰雪探测传感器6设置在套筒底座1内，且固接在底板2的上端面上，顶板3固接在套筒底座1的上端，顶板3的中部设有通孔3-1，通孔3-1套装在冰雪探测传感器6的上端，且冰雪探测传感器6的上端面与顶板3的上端面平齐。本实施方式中，底板2上设有穿线槽2-1。具体实施方式二：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式所述套筒底座1包括底盘1-1、套筒1-2和连接法兰盘1-3，套筒1-2沿竖直方向设置，套筒1-2的下端面垂直固接在底盘1-1上端面的中部，底盘1-1上设有进线孔1-5，套筒1-2的上端面固接有连接法兰盘1-3，顶板3与连接法兰盘1-3固接，底板2设置在套筒1-2的内部，且与底盘1-1的上端面固接，冰雪探测传感器6设置在套筒1-2的内侧。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。具体实施方式三：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式所述顶板3上通孔3-1的侧壁与冰雪探测传感器6之间设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.冰雪探测传感器保护套筒，其特征在于：所述冰雪探测传感器保护套筒包括套筒底座(1)、底板(2)和顶板(3)，底板(2)水平固接在套筒底座(1)内，冰雪探测传感器(6)设置在套筒底座(1)内，且固接在底板(2)的上端面上，顶板(3)固接在套筒底座(1)的上端，顶板(3)的中部设有通孔(3‑1)，通孔(3‑1)套装在冰雪探测传感器(6)的上端，且冰雪探测传感器(6)的上端面与顶板(3)的上端面平齐。

【技术特征摘要】
1.冰雪探测传感器保护套筒，其特征在于：所述冰雪探测传感器保护套筒包括套筒底座(1)、底板(2)和顶板(3)，底板(2)水平固接在套筒底座(1)内，冰雪探测传感器(6)设置在套筒底座(1)内，且固接在底板(2)的上端面上，顶板(3)固接在套筒底座(1)的上端，顶板(3)的中部设有通孔(3-1)，通孔(3-1)套装在冰雪探测传感器(6)的上端，且冰雪探测传感器(6)的上端面与顶板(3)的上端面平齐。2.根据权利要求1所述冰雪探测传感器保护套筒，其特征在于：所述套筒底座(1)包括底盘(1-1)、套筒(1-2)和连接法兰盘(1-3)，套筒(1-2)沿竖直方向设置，套筒(1-2)的下端面垂直固接在底盘(1-1)上端面的中部，底盘(1-1)上设有进线孔(1-5)，套筒(1-2)的上端面固接有连接法兰盘(1-3)，顶板(3)与连接法兰盘(1-3)固接，底板(2)设置在套筒(1-2)的内部，且与底盘(1-1)的上端面固接，冰雪探测传感器(6)设置在套筒(1-2)的内侧。3.根据权利要求2所述冰雪探测传感器保护套筒，其特征在于：所述顶板(3)上通孔(3-1)的侧壁与冰雪探测传感器(6)之间设有中心孔垫圈(4)，顶板(3)的下端面与连接法兰盘(1-3)的上端面之间设有底部垫圈(5)。4.根据权利要求3所述冰雪探测传感器保护套筒，其特征在于：所述通孔(3-1)侧壁的中部沿圆周方向设有圆环槽(3-2)，中心孔垫圈(4)嵌装在圆环槽(3-2)内，顶板(3)的下端面上设有上环槽(3-3)，连接法兰盘(1-3)的上端面上设有下环槽(1-4)，下环槽(1-4)与上环槽(3-3)相对设置，底部垫圈(5)卡装在下环槽(1-4)与上环槽(3-3)之间。5.根据权利要求3或4所述冰雪探测传感器保护套筒，其特征在于：所述中心孔垫圈(4)和底部垫圈(5)均为防水橡胶垫圈。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：董泽蛟，杨士真，李环宇，全蔚闻，马宪永，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23